基于工作原理發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新細(xì)節(jié)

【摘要】通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的工作原理及附屬功能做科學(xué)理性的分析，或者對(duì)使用方式和狀態(tài)加以分析，就很可能發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)品的一些缺點(diǎn)和有待改進(jìn)的地方，思考可能的替換方案，進(jìn)而可以相應(yīng)地做出創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】產(chǎn)品設(shè)計(jì) 原理分析

一、方法論轉(zhuǎn)換

在學(xué)校的課堂上以及在產(chǎn)品的實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們所熟知和常用的設(shè)計(jì)方法是“頭腦風(fēng)暴法”——先羅列大量的元素，然后再?gòu)倪@些元素中尋找可用的、可與設(shè)計(jì)對(duì)象相結(jié)合的部分。有時(shí)在耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力后會(huì)發(fā)現(xiàn)，能用的元素卻鳳毛麟角，甚至是沒(méi)有。這種方法雖然不失為一種好方法，能鍛煉我們的發(fā)散式思維，但在一些實(shí)際應(yīng)用中效率相對(duì)較低，結(jié)果常常會(huì)令一些使用者感到失望。

生活中的工業(yè)產(chǎn)品大都是按照一定的工作原理來(lái)為人們服務(wù)的。比如汽車(chē)，是先通過(guò)燃油燃燒推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，然后發(fā)動(dòng)機(jī)再通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)車(chē)輪滾動(dòng)，從而帶動(dòng)整個(gè)車(chē)體向前運(yùn)動(dòng)；電冰箱是通過(guò)壓縮機(jī)的不停運(yùn)轉(zhuǎn)，使制冷劑不斷地循環(huán)流動(dòng)，并由液態(tài)變成氣態(tài)后使冰箱內(nèi)室溫度下降，從而達(dá)到冷凍冷藏食品的目的。設(shè)計(jì)師在創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中，只要通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的工作原理及附屬功能（如控制系統(tǒng)）的科學(xué)理性的分析，或者對(duì)產(chǎn)品的使用方式和狀態(tài)加以分析，就很可能發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)品的一些缺點(diǎn)和有待改進(jìn)的地方，思考可能的替換方案；或因?yàn)榧夹g(shù)發(fā)展而發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品現(xiàn)有技術(shù)方案被替換的可能，從而可以相應(yīng)地做出創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)。在這個(gè)過(guò)程中，由于所有的工作都圍繞著產(chǎn)品的原理或過(guò)程展開(kāi)，也就不至使思維和分析過(guò)度發(fā)散，做到有的放矢，也就大大地提高了創(chuàng)新的成功率，工作效率也會(huì)顯著提高。

二、案例與思路

以洗衣機(jī)為例，其基本工作原理或工作過(guò)程可簡(jiǎn)單分解為以下幾個(gè)模塊。

1.電 + 控制系統(tǒng) 2.電動(dòng)機(jī) 3.傳動(dòng)系統(tǒng) 4.波輪 5.水 6.衣物

其工作流程為：在控制系統(tǒng)的控制下，電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，然后經(jīng)過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)洗衣機(jī)波輪轉(zhuǎn)動(dòng)，波輪轉(zhuǎn)動(dòng)又帶動(dòng)桶內(nèi)的水來(lái)回動(dòng)，并最終將衣物上的污跡洗掉。

在進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師就可以沿著這條主線，分析尋找各個(gè)過(guò)程模塊可能的替代方案，比如對(duì)電的來(lái)源，除了普通用電，我們還可以考慮太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電以及其它可能的產(chǎn)生電的方式；而對(duì)控制系統(tǒng)，我們知道最初是機(jī)械旋鈕式的，后來(lái)發(fā)展成按鍵式的電腦控制面板，那么我們還可以考慮其它方式，如紅外觸控、聲控等，在語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)逐漸成熟的基礎(chǔ)上，我們還可以考慮采用語(yǔ)音識(shí)別；對(duì)于波輪，我們知道相對(duì)應(yīng)的還有一種滾桶式的，是兩種不同類(lèi)別的洗衣機(jī)，即使是波輪本身，也有很多變化，形態(tài)各異，洗衣效果也有所不同。

各個(gè)過(guò)程模塊之間還可以分拆再組合進(jìn)行考慮，如從電到波輪間的整個(gè)過(guò)程，其目的都是為了讓水?dāng)噭?dòng)起來(lái)，那么除了用波輪和滾筒可以讓水?dāng)噭?dòng)，還有沒(méi)有其它方法呢？答案是有，比如壓縮空氣，也就是可以通過(guò)往水里吹送空氣的方法使水和衣物之間產(chǎn)生摩擦來(lái)洗掉污跡；當(dāng)然，如何吹送空氣，又可以有若干不同的方案。這種方法已經(jīng)有人申請(qǐng)了專(zhuān)利，但由于存在一些問(wèn)題，相比較傳統(tǒng)方式?jīng)]什么明顯優(yōu)勢(shì)，所以也就沒(méi)多大商業(yè)價(jià)值。

如果從模塊1到模塊5間的過(guò)程是為了用水洗掉污跡的話，那么如果不用水，還有沒(méi)有其它方案來(lái)洗掉污跡呢？我們所熟知的干洗就可以做到。另?yè)?jù)報(bào)道還有科學(xué)家正在研究用射線或微波洗衣的技術(shù)，這也是不用水就可以洗衣服的方式，當(dāng)然這已經(jīng)超出普通設(shè)計(jì)師的能力范圍了，但至少告訴我們洗衣服的方式還是有很多種選擇的；對(duì)于洗衣機(jī)的其它功能模塊，如甩干、烘干之類(lèi)的，也都可以采用類(lèi)似的分析方法，尋找可行的替代方案，從而達(dá)到創(chuàng)新設(shè)計(jì)的目的。

不同的產(chǎn)品有不同的工作原理和功能結(jié)構(gòu)，因此在面對(duì)實(shí)際產(chǎn)品進(jìn)行分析時(shí)要靈活運(yùn)用發(fā)散思維，不要被條條框框限制，將所有可能的方案都列出來(lái)，然后再針對(duì)不同方案考慮現(xiàn)實(shí)的可行性。如洗衣機(jī)例子中，電的來(lái)源雖然有多種選擇方案，但大多情況下太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電等都不太可能被采用，當(dāng)然這里指的是不能被直接采用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。

通過(guò)這個(gè)過(guò)程可以看出，所有的思維和分析工作都是貫穿在產(chǎn)品的工作原理這一縱向主干中，然后在每一個(gè)功能模塊周?chē)龠M(jìn)行橫向的發(fā)散式思維，既有收，又有放；收，不會(huì)拘泥于原有的形式，放，不會(huì)離題太遠(yuǎn)不著邊際；從而使創(chuàng)新設(shè)計(jì)在可控和可行的范圍內(nèi)來(lái)進(jìn)行，提高了工作效率和成功率。

相比單純的外觀設(shè)計(jì)，這種創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)可以獲得更具有競(jìng)爭(zhēng)性的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)可以申請(qǐng)實(shí)用新型或發(fā)明專(zhuān)利，可保護(hù)性更強(qiáng)，競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手很難通過(guò)簡(jiǎn)單的修改來(lái)進(jìn)行模仿，而我們所熟悉的外觀專(zhuān)利則由于對(duì)手很容易通過(guò)適當(dāng)?shù)男薷膩?lái)規(guī)避專(zhuān)利，并且這類(lèi)判斷主要依據(jù)人的主觀感覺(jué)，所以實(shí)際上可保護(hù)性很差；觀察近幾年一些國(guó)際著名的設(shè)計(jì)競(jìng)賽，也不難看出，獲獎(jiǎng)作品大都是具有創(chuàng)新性的，絕不會(huì)僅僅是因?yàn)橥庥^設(shè)計(jì)漂亮而獲獎(jiǎng)；通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，由于技術(shù)或功能特點(diǎn)比較明顯，所以企業(yè)在市場(chǎng)上可以比較牢固地抓住用戶(hù)，而設(shè)計(jì)師則完全通過(guò)這種設(shè)計(jì)單獨(dú)尋求企業(yè)合作，甚至可以通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)投資創(chuàng)辦自己的工廠，使自己完成從設(shè)計(jì)師到企業(yè)家的蛻變。

比如著名的戴森吸塵器（圖1），其成功完全在于巧妙運(yùn)用了效果更好的氣旋技術(shù)方案，而并不僅僅在于外觀設(shè)計(jì)。發(fā)明人戴森也并非是技術(shù)專(zhuān)家，而是學(xué)習(xí)的家具設(shè)計(jì)和室內(nèi)設(shè)計(jì)的，他利用氣旋現(xiàn)象對(duì)原有的風(fēng)扇式真空吸塵器加以革新，灰塵在離心力的作用下被甩到一側(cè)，干凈的空氣在另一側(cè)進(jìn)入風(fēng)道，并且不需要集塵袋，徹底解決了舊式吸塵器氣孔容易堵塞以及需要經(jīng)常更換清洗集塵袋的問(wèn)題。如今，這一吸塵器成為英、美、日澳等國(guó)家吸塵器市場(chǎng)的霸主，而戴森先生則憑借這個(gè)產(chǎn)品一躍成為億萬(wàn)富翁。他還根據(jù)相同的技術(shù)原理，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了無(wú)扇頁(yè)風(fēng)扇等一系列產(chǎn)品（圖2）。

筆者在2008年時(shí)設(shè)計(jì)過(guò)一款透明鍵盤(pán)（圖3），就是通過(guò)對(duì)鍵盤(pán)工作原理的理性分析后設(shè)計(jì)出來(lái)的。這既非一時(shí)靈感，也非畫(huà)過(guò)大量外觀方案。傳統(tǒng)鍵盤(pán)的工作方式是按鍵作為電路開(kāi)關(guān)，當(dāng)它被按下后接通電路便輸入該按鍵的信號(hào)，而透明鍵盤(pán)則是通過(guò)攝像頭拍攝手指按在透明面板表面的位置和接觸面信息，經(jīng)過(guò)軟件處理后轉(zhuǎn)化成該鍵的輸入信號(hào)，從技術(shù)及工作原理上改變了傳統(tǒng)鍵盤(pán)給人們的印象，使用戶(hù)得到一種完全不同的使用體驗(yàn)和視覺(jué)享受。該設(shè)計(jì)被國(guó)內(nèi)外諸多網(wǎng)站廣泛轉(zhuǎn)載，也有多種傳統(tǒng)媒體進(jìn)行過(guò)報(bào)道，甚至被收錄進(jìn)百度詞條。

本文中所說(shuō)的工作原理分析，還包括產(chǎn)品的使用狀態(tài)分析、人機(jī)分析等諸多因素。同樣拿鍵盤(pán)這一產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，隨著平板電腦的普及和熱銷(xiāo)，它仍然是最方便快捷的文字輸入工具，平板電腦仍然需要一個(gè)外接鍵盤(pán)來(lái)方便用戶(hù)對(duì)文字輸入方面的需要，設(shè)計(jì)一個(gè)與平板電腦結(jié)合使用的鍵盤(pán)也成為眾多廠家爭(zhēng)奪用戶(hù)的亮點(diǎn)，比如與微軟的Surface配套的壓感式鍵盤(pán)蓋，非常輕薄，便于攜帶。筆者也認(rèn)識(shí)到這種市場(chǎng)變化，并根據(jù)平板電腦的使用狀態(tài)和人機(jī)因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析，結(jié)合市場(chǎng)上現(xiàn)有的同類(lèi)產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了帶插槽和支架的平板電腦鍵盤(pán)，使用時(shí)平板電腦可以直接插在鍵盤(pán)的插槽里，可以旋轉(zhuǎn)調(diào)整角度并鎖定，設(shè)計(jì)的支架則可以防止插上平板電腦后由于重心外移造成的翻轉(zhuǎn)，而支架的設(shè)計(jì)則在機(jī)械結(jié)構(gòu)上還考慮了旋轉(zhuǎn)式和推拉式等不同的形式，使用戶(hù)能根據(jù)自己的需求和喜好進(jìn)行不同選擇，整個(gè)設(shè)計(jì)在分析使用狀態(tài)和人機(jī)的過(guò)程中涉及了力學(xué)、杠桿平衡以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等諸多因素，使設(shè)計(jì)作品不僅在外觀上有顯著區(qū)別與其它產(chǎn)品的特征，還因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)方式上的創(chuàng)新獲得多項(xiàng)國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利（圖4）。

三、小結(jié)

通過(guò)對(duì)產(chǎn)品工作原理、功能及使用狀態(tài)等方面的理性分析，深入了解產(chǎn)品所存在的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，重新梳理相關(guān)的技術(shù)方案和功能模塊，找到可行的替換方案，就可以做出創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)，就可以在創(chuàng)新設(shè)計(jì)時(shí)少走彎路，做到有的放矢。創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一種基礎(chǔ)性設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上還可以做出多種外觀設(shè)計(jì)，而外觀設(shè)計(jì)則是一種附加性設(shè)計(jì)，是附著在創(chuàng)新設(shè)計(jì)上的錦上添花。沒(méi)有創(chuàng)新設(shè)計(jì)，外觀設(shè)計(jì)就缺少技術(shù)內(nèi)涵；如果沒(méi)有外觀設(shè)計(jì)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)就缺少人文氣息，刻板生冷，兩者只有完美結(jié)合，才能相得益彰。設(shè)計(jì)師和企業(yè)在做好外觀設(shè)計(jì)的同時(shí)，應(yīng)該花大力氣提高產(chǎn)品的科技創(chuàng)新程度，只有創(chuàng)新性的產(chǎn)品才在國(guó)際上有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，這也是蘋(píng)果等公司的產(chǎn)品能夠風(fēng)靡全球的重要原因，而工作原理分析法則可能會(huì)對(duì)部分創(chuàng)新人員和企業(yè)的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)有所幫助，對(duì)于外觀設(shè)計(jì)方面來(lái)說(shuō)，也能提供不同的參考。

孔凡文，清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院碩士；曾任職于海爾集團(tuán)海高設(shè)計(jì)制造有限公司，現(xiàn)在從事社交網(wǎng)絡(luò)方面工作。endprint